【正文】 穩(wěn)定分析的方法大致可分為強度分析法和剛體極限平衡法兩大類。二．破壞形式常見的滑動破壞形式有：圓弧滑動面，折線滑動面和復(fù)合滑動面。表44 滲流逸出點坡降表斷面AA 計算情況正常狀況設(shè)計狀況校核狀況坡降J經(jīng)計算，各種工況均滿足要求，因此認為不會發(fā)生滲透破壞。該壩的壩體材料不均勻系數(shù)10η20，故其允許坡降應(yīng)小于J=。在壩體逸出點,滲透坡降較大,予以驗算。浸潤線分析：面板后滲流水深（h）比下游水深（壩后水深H2）深2～3cm，故浸潤線近似一直線如圖43。m）。m）。（2）設(shè)計洪水位已知：；；壩前水深：H1==；壩后水深：H2==地基厚度T＝10m；L=++8=。2． 滲流計算圖42堆石壩滲流計算剖面計算斷面取為AA斷面滲流計算包括以下水位組合情況：（1）正常蓄水位已知：正常蓄水位270m；；壩前水深：H1=270216=54m；壩后水深：H2==；地基厚度T＝10m；L=++8=根據(jù)水流連續(xù)條件有q1=q2，將以上數(shù)據(jù)代入兩個公式中聯(lián)立可解得:h=；q1=q2= m3/（s 1．計算單寬滲流量通過面板和防滲墻的滲流量q1： （41） 通過面板后滲流量q2： （42）式中：δ——面板平均厚度，δ=； δ1——防滲墻厚度，δ1=2m； m2——下游邊坡，m2=； H1——上游水深； H2——下游水深； h——面板后滲流水深。在趾板下部進行了混凝土防滲墻的處理，因此滲流分析計算近似按照有限透水地基上斜墻壩滲流計算方法。本次設(shè)計仍采用水力學(xué)法進行分析，作如下基本假定：①壩體各部分土料是均質(zhì)的，壩體內(nèi)任一點在各方向的滲透系數(shù)相同；②滲透水流屬層流運動，符合達西定律，即滲透流速v=kJ（k為滲透系數(shù)，J為滲透坡降）；③滲透水流為穩(wěn)定漸變流，任意過水斷面上各點的流速和水頭可認為是常數(shù)。對重要工程或地基條件比較復(fù)雜的情況，往往使用幾種方法進行滲流分析，以便相互校對。流網(wǎng)法是用繪制流網(wǎng)來求解平面滲流問題中的各個滲流要素，故又稱圖解法，可用于邊界條件復(fù)雜的情況。水力學(xué)法是在一些假定基礎(chǔ)上的近似解法，只能求得某一斷面的平均滲透要素，不能準確求出任一點的滲透要素。流體力學(xué)法從滲流的基本微分方程（拉普拉斯方程）出發(fā)，引入特定問題的邊界條件，以求解滲流場內(nèi)任意點的滲透要素（滲流速度、滲透坡降和滲透力等）。二、滲流分析方法土石壩的滲流分析通常是把一個實際比較復(fù)雜的空間問題轉(zhuǎn)化為平面問題。3．河床段趾板、連接板、防滲墻接縫 由于防滲墻和連接板、連接板和趾板之間的接縫位移較大，該類接縫設(shè)置為柔性變形縫，縫底設(shè)銅止水片，縫中部設(shè)PVC止水，縫頂設(shè)柔性止水，縫內(nèi)填12mm厚瀝青木板，頂部覆蓋粉煤灰（或粉細沙）和粘土料，連接板和趾板下鋪一層50cm厚的2B料作為反濾料，再在上鋪一層400g/m2的土工織物。本設(shè)計中，兩岸各8條張性垂直縫，中間10條為壓性垂直縫。面板條塊分縫的水平間距取決于堆石體變形和溫度應(yīng)力大小、壩址河谷橫剖面形狀及施工條件等因素，一般為1218m，本設(shè)計中，兩岸岸坡較陡處的條塊縫距為6m，河床部分伸縮縫間距為12m。為使面板易于伸縮以適應(yīng)堆石體變形并減小結(jié)構(gòu)拉力和溫度應(yīng)力，通常將面板分成若干條塊，相鄰條塊間內(nèi)設(shè)止水，即伸縮縫。銅止水片的底部應(yīng)設(shè)置墊片。中部止水是PVC止水帶或橡膠止水帶，縫頂部止水是無黏性或柔性填料。結(jié)合我國面板壩的經(jīng)驗，低壩和50m以下中壩可以只采用一道底部止水；中壩及100m以下高壩宜設(shè)置底、頂部兩道止水；100m以上的高壩宜選用底、頂部兩道止水或底、中、頂部三道止水。接縫止水設(shè)計的原則：能適應(yīng)接縫處的位移和滿足防滲要求，有利于施工及保證質(zhì)量，各道止水間應(yīng)形成統(tǒng)一的防滲系統(tǒng)。同時，防滲墻與趾板之間設(shè)置寬4m的混凝土連接板，保證防滲墻與趾版之間為柔性連接。壩基覆蓋層防滲采用混凝土防滲墻。但本工程地形復(fù)雜，趾板在地形變化處或轉(zhuǎn)彎處為適應(yīng)趾板基礎(chǔ)的不均勻沉降需設(shè)伸縮縫，間距視其地形變化而定。趾板建基面附近存在緩傾角結(jié)構(gòu)面時，錨筋參數(shù)應(yīng)根據(jù)穩(wěn)定性要求或抵抗灌漿壓力確定。巖基上趾板鋼筋的保護層厚度為10cm～15cm。面板混凝土的水灰比。趾板混凝土宜采用525硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，宜摻用粉煤灰或其他優(yōu)質(zhì)摻合料同時粉煤灰的質(zhì)量等級不宜低于Ⅱ級，粉煤灰摻量宜為15％～30％，趾板混凝土應(yīng)摻用引氣劑，并同時摻用高效減水利或普通減水劑。趾板混凝土應(yīng)具有優(yōu)良的和易性、抗裂性、抗?jié)B性和耐久性。(4) 面板與趾板處于同一平面時，為便于面板的無軌滑模施工。所以。趾板的寬度b取決于作用水頭H和基巖性質(zhì)，要求水力坡降J=H/b不超過容許值(弱風(fēng)化巖石地基容許水力梯度為1020)經(jīng)計算：。址板是大壩防滲系統(tǒng)的一部分，它是壩身防滲體和壩基防滲體的連接結(jié)構(gòu)。（4）面板混凝土澆筑至壩頂后，宜至少間隔28d再澆筑防浪墻混凝土。（2）面板混凝土配合比中應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)外加劑和摻合料，降低水泥用量和用水量，減少水化熱溫升和收縮變形。面板混凝土的水灰比。面板混凝土宜采用525硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，宜摻用粉煤灰或其他優(yōu)質(zhì)摻合料同時粉煤灰的質(zhì)量等級不宜低于Ⅱ級，粉煤灰摻量宜為15％～30％，面板混凝土應(yīng)摻用引氣劑，并同時摻用高效減水利或普通減水劑。面板混凝土應(yīng)具有優(yōu)良的和易性、抗裂性、抗?jié)B性和耐久性。在需要布置垂直縫部位的面板采用相對較窄寬度的面板，采用面板寬度6m，以利于滑模施工。,屬于中低壩。： 面板計算公式： （38）式中：a——壩頂處面板厚度，一般a=； b——系數(shù)，一般取b=。為使面板適應(yīng)這種變形防止產(chǎn)生較大的彎曲應(yīng)力，混凝土應(yīng)有一定的強度。下游護坡采用新鮮平整的超徑大石，填筑厚度為1m。／cm3，%，次堆石區(qū)離壩軸線6m，頂高程為276m，底高程為216m。（3C）次堆石料位于壩體下游干燥部位，采用砂礫料及其他建筑開采的棄料。最大粒徑600 mm，小于5 mm的顆粒含量小于15%， mm的顆粒含量小于5%。主堆石區(qū)為大壩主要支撐體的一部分，兼作壩體排水體。設(shè)計中采用新鮮的灰?guī)r及砂礫巖夾礫配合而成的材料填筑，最大粒徑為300mm，小于5 %～%，且級配連續(xù)，壓實后應(yīng)具有低壓縮性和高抗剪強度，孔隙率為18%20%，水平寬度3m，等寬布置。（3A）過渡區(qū)（3A）位于墊層區(qū)（2A）和主堆石區(qū)（3B）之間，起過渡作用，材料的粒徑級配和密實度要求位于兩者之間，對低透水的墊層料起滲流保護和排水作用。（2B）周邊縫下游側(cè)的特殊墊層區(qū)，宜采用最大粒徑小于40mm且內(nèi)部穩(wěn)定的細反濾料，薄層碾壓密實，以盡量減少周邊縫的位移。上下游水平寬度均為3m，用10t振動碾壓4遍以上。設(shè)計要求最大粒徑為80 mm，小于5 mm的顆粒含量為40%50%， mm的顆粒含量為＜10%，級配連續(xù)。有時也作為壩體防滲的第二道防線，是最為重要的一個區(qū)。（2A）墊層區(qū)位于混凝土面板的底部，主要為混凝土面板提供一個均勻的、穩(wěn)定的、具有低壓縮性的優(yōu)良基礎(chǔ)，將作用于面板上的庫水壓力較均勻的傳遞給下游的過渡區(qū)和堆石區(qū)，同時又緩和下游堆石體變形對面板的影響，改善面板應(yīng)力狀態(tài)，因此，墊層應(yīng)為高密實度而又具有一定塑性的堆石層。二、壩體分區(qū)設(shè)計根據(jù)分區(qū)原則，壩體從上游向下游依次分為：混凝土面板（F）、墊層區(qū)（2A）、過渡區(qū)（3A）、主堆石區(qū)（3BⅠ、3BⅡ）、下游次堆石區(qū)（3C）及下游護坡（3D）?；炷撩姘宥咽瘔我远咽w為支承結(jié)構(gòu)，采用混凝土面板作為壩的防滲體，并將其設(shè)置在堆石體上游面，它由防滲系統(tǒng)、墊層、過渡層、主堆石體、次堆石體等組成。本設(shè)計中，；,下游每隔30m設(shè)置馬道。土石壩上游壩坡長期浸泡于水中，土的抗剪強度下降，會降低壩體的穩(wěn)定性。一般參照已建成類似工程經(jīng)驗擬定壩坡，再經(jīng)過計算分析逐步修改確定。土石壩壩坡的陡緩直接影響著工程的安全性與經(jīng)濟性，因而在選擇時應(yīng)特別重視。又壩高大于70米，屬于中高壩。當無特殊要求時，對高壩壩頂最小寬度可選用8m，對中低壩可選用8m。由平面布置圖可知壩址處河床高程為216m,向下開挖6m清除砂卵石覆蓋層，+6=%的沉降，（1+%）=，+6=。由45至47計算得=，m， 由于該壩級別為3級，正常運用情況下的安全加高A=，非常情況下的安全加高A=。（1）最大波浪爬高R由官廳水庫公式： （32） （33） （34） 式中： ——該流域最大風(fēng)速，取18m/s； ——該流域最大吹程，取15km； ——； ——； ——。根據(jù)以往工程經(jīng)驗，%。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）（以下簡稱“規(guī)范”）規(guī)定，壩頂高程分別按照:①正常蓄水位加正常運用條件下的壩頂超高、②設(shè)計水位加正常運用條件下的壩頂超高、③校核水位加非常運用下的壩頂超高進行計算，因該地區(qū)地震烈度為7，故還需考慮正常蓄水位加非常運用時的壩頂超高再加上地震涌浪高度，最后取以上四種工況最大值，同時并保留一定的沉降值。堆石壩壩坡較陡，工程量較小，施工干擾相對較小且對不同壩址氣候條件和地形地質(zhì)條件都具有較強的適應(yīng)性；又為利用當?shù)氐奶烊唤ㄖ牧系扔行зY源，減少外來建筑材料的供應(yīng)，故本工程采用面板堆石壩壩型的設(shè)計。由于本地區(qū)粘性土料自然含水量較高，不宜大量采用粘性土料，故本設(shè)計中不考慮。均質(zhì)壩材料單一，施工簡單，但壩身粘性較大，冬雨季施工較為不便，且無足夠適宜的土料來作均質(zhì)壩，故均質(zhì)壩方案不可行。應(yīng)選擇幾種比較優(yōu)越的壩型，擬定剖面輪廓尺寸，進而比較工程量、工期、造價，最后選定技術(shù)上可靠、經(jīng)濟上合理的壩型。3．水電站建筑物引水隧洞、電站廠房布置于凸岸，由于風(fēng)化巖層較深，廠房布置在開挖后的堅硬玄武巖上，開關(guān)站布置在廠房旁邊。1．擋水建筑物——面板堆石壩擋水建筑物按直線布置，壩布置在河灣地段上。通過對各種不同的壩型進行定性分析，綜合考慮地形、地質(zhì)條件、建筑材料、施工條件、綜合效益等因素，最終選擇土石壩方案。支墩壩本身應(yīng)力較高，對地基的要求也很高，在這種地質(zhì)條件下修建支墩壩也是不可行的。所選壩軸線處河床沖積層較深，兩岸風(fēng)化巖透水性深，基巖強度低，且不完整。另一方面要選擇有利的地形，使壩軸線采用直線形式，并盡可能與直線正交，以節(jié)省壩體工作量和方便施工。 第3章 壩址選擇及樞紐布置 壩址及壩型選擇混凝土面板堆石壩的壩軸線選擇，既要考慮壩址的地形地質(zhì)條件，又要考慮面板堆石壩的特點，且有利于其他建筑物的布置。表24 對擬定方案進行比較方案溢流壩寬度B工況Q（m3/s）上游水位高Z（m）超高△z（m）一38設(shè)計1250校核1750二50設(shè)計1310校核1851三60設(shè)計1370校核1950四75設(shè)計1427校核2020以上四個方案都符合要求，由于該方案采用河岸溢洪道泄洪，因此要綜合考慮溢洪道泄洪時的水流條件、溢洪道開挖量、經(jīng)濟因素及泄洪時對下游的影響。校核狀況下：最大下泄流量為qm=1765 m179。圖26該水庫設(shè)計洪水過程線于下泄流量過程線圖27該水庫校核洪水過程線于下泄流量過程線在圖26和27上可以查出：設(shè)計狀況下：最大下泄流量為qm=1250 m179。表21 水庫單輔助線計算表庫水位Z（m）總庫容V總 （萬m3）堰頂以上庫容V（萬m3）V/△t (m3/s)q (m3/s)q/2 (m3/s)V/△t+q/2 (m3/s)270 0 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 依據(jù)上表畫出單輔助線所用曲線，即：qf（v/t+q/2）關(guān)系曲線和qz關(guān)系曲線見圖24和圖25。水位流量關(guān)系曲線由下式確定： （22）式中：H為堰頂以上水頭；流量系數(shù)：M1；溢流孔寬：B待擬定。4．計算工況： 計算工況分為校核和設(shè)計兩種。2．將入庫洪水Qt和計算的qt點繪在一張圖紙上，二者的交點即為所求的下泄洪水流量最大值qm。因此，可根據(jù)選定的計算時段Δt值、已知的水庫水位容積關(guān)系曲線，以及根據(jù)水力學(xué)公式算出的水位與下泄流量關(guān)系曲線，然后計算并繪制曲線：qf（v/△t+q/2）和qz關(guān)系曲線即是水位下泄流量關(guān)系曲線。）； ──計算時段，一般取26小時，需化為秒數(shù),本設(shè)計取1小時。/s）； ──計算時段初水庫的蓄水量（m